Berapa lama bahan kimia benar-benar harus bertahan? Andrew Brookes melalui Getty Images
Bahan kimia PFAS sepertinya ide yang bagus pada awalnya. Sebagai teflon, mereka membuat pot lebih mudah dibersihkan mulai tahun 1940-an. Mereka membuat jaket tahan air dan karpet tahan noda. Pembungkus makanan, busa pemadam kebakaran, bahkan riasan tampak lebih baik dengan zat perfluoroalkyl dan polifluoroalkil.
Kemudian tes mulai mendeteksi PFAS dalam darah manusia.
Saat ini, PFAS tersebar luas di tanah, debu, dan air minum di seluruh dunia. Studi menunjukkan mereka masuk 98% dari tubuh orang Amerika, di mana mereka berada berhubungan dengan masalah kesehatan termasuk penyakit tiroid, kerusakan hati dan kanker ginjal dan testis. Sekarang ada lebih dari 9,000 jenis dari PFAS. Mereka sering disebut sebagai "bahan kimia selamanya" karena sifat yang sama yang membuat mereka sangat berguna juga memastikan mereka tidak rusak di alam.
Menghadapi tuntutan hukum atas kontaminasi PFAS, raksasa industri 3M, yang telah membuat PFAS untuk banyak kegunaan selama beberapa dekade, mengumumkan penyelesaian US $ 10.3 miliar dengan pemasok air publik pada 22 Juni 2023, untuk membantu membayar pengujian dan perawatan. Perusahaan mengakui tidak bertanggung jawab dalam penyelesaian, yang membutuhkan persetujuan pengadilan. Pembersihan bisa memakan biaya berkali-kali lipat dari jumlah itu.
Tapi bagaimana Anda menangkap dan menghancurkan bahan kimia selamanya?
Ahli biokimia A.Daniel Jones dan ilmuwan tanah Hui Li mengerjakan solusi PFAS di Michigan State University dan menjelaskan teknik menjanjikan yang sedang diuji hari ini.
Bagaimana PFAS masuk dari produk sehari-hari ke air, tanah, dan akhirnya manusia?
Ada dua jalur paparan utama PFAS untuk masuk ke manusia - air minum dan konsumsi makanan.
PFAS dapat masuk ke tanah melalui penerapan biosolid di lahan, yaitu lumpur dari pengolahan air limbah, dan dapatkah mereka terlepas dari tempat pembuangan sampah. Jika biosolid terkontaminasi diaplikasikan pada lahan pertanian sebagai pupuk, PFAS dapat masuk ke air dan masuk ke tanaman dan sayuran.
Misalnya, ternak dapat mengonsumsi PFAS melalui tanaman yang mereka makan dan air yang mereka minum. Telah ada kasus yang dilaporkan di Michigan, Maine dan New Mexico peningkatan kadar PFAS pada daging sapi dan sapi perah. Seberapa besar potensi risikonya bagi manusia masih belum diketahui sebagian besar tidak diketahui.
Sapi ditemukan dengan PFAS tingkat tinggi di sebuah peternakan di Maine. Adam Glanzman/Bloomberg melalui Getty Images
Para ilmuwan dalam kelompok penelitian kami di Michigan State University sedang mengerjakan bahan yang ditambahkan ke tanah yang dapat mencegah tanaman menyerap PFAS, tetapi bahan tersebut akan meninggalkan PFAS di dalam tanah.
Masalahnya adalah bahan kimia ini ada di mana-mana, dan ada tidak ada proses alami dalam air atau tanah efektif untuk menghancurkannya. Banyak produk konsumen sarat dengan PFAS, termasuk riasan, benang gigi, senar gitar, dan lilin ski.
Bagaimana proyek remediasi menghilangkan kontaminasi PFAS sekarang?
Ada metode untuk menyaringnya dari air. Bahan kimia akan menempel pada karbon aktif, misalnya. Tetapi metode ini mahal untuk proyek berskala besar, dan Anda masih harus membuang bahan kimianya.
Misalnya, di dekat bekas pangkalan militer dekat Sacramento, California, ada tangki karbon aktif yang sangat besar sekitar 1,500 galon air tanah yang terkontaminasi per menit, menyaringnya dan kemudian memompanya ke bawah tanah. Proyek perbaikan itu memiliki biaya lebih dari $ 3 juta, tetapi mencegah PFAS beralih ke air minum yang digunakan masyarakat.
Badan Perlindungan Lingkungan AS telah mengusulkan pembentukan peraturan yang dapat ditegakkan secara hukum untuk tingkat maksimum enam bahan kimia PFAS dalam sistem air minum publik. Dua dari bahan kimia ini, PFOA dan PFOS, akan diakui sebagai bahan kimia berbahaya individu, dengan tindakan peraturan yang ditegakkan bila kadarnya melebihi 4 bagian per triliun, yang secara substansial lebih rendah dari panduan sebelumnya.
Penyaringan hanyalah satu langkah. Setelah PFAS ditangkap, Anda harus membuang karbon aktif yang memuat PFAS, dan PFAS masih bergerak. Jika Anda mengubur bahan yang terkontaminasi di tempat pembuangan sampah atau di tempat lain, PFAS pada akhirnya akan terlepas. Itu sebabnya menemukan cara untuk menghancurkannya sangat penting.
Apa metode yang paling menjanjikan yang ditemukan para ilmuwan untuk meruntuhkan PFAS?
Metode paling umum untuk menghancurkan PFAS adalah pembakaran, tetapi sebagian besar PFAS sangat tahan terhadap pembakaran. Itu sebabnya mereka ada di busa pemadam kebakaran.
PFAS memiliki banyak atom fluor yang melekat pada atom karbon, dan ikatan antara karbon dan fluor adalah salah satu yang terkuat. Biasanya untuk membakar sesuatu, Anda harus memutuskan ikatannya, tetapi fluorin menolak putus dari karbon. Sebagian besar PFAS akan rusak sepenuhnya pada suhu insinerasi sekitar 1,500 derajat Celsius (2,730 derajat Fahrenheit), tetapi intensif energi dan insinerator yang cocok langka.
Ada beberapa teknik eksperimental lain yang menjanjikan tetapi belum ditingkatkan untuk mengolah bahan kimia dalam jumlah besar.
Sebuah grup di Battelle telah berkembang oksidasi air superkritis untuk menghancurkan PFAS. Temperatur dan tekanan yang tinggi mengubah keadaan air, mempercepat kimia dengan cara yang dapat menghancurkan zat berbahaya. Namun, peningkatan skala tetap menjadi tantangan.
Lainnya adalah bekerja dengan reaktor plasma, yang menggunakan air, listrik dan gas argon untuk memecah PFAS. Mereka cepat, tetapi juga tidak mudah untuk ditingkatkan.
Apa yang mungkin kita lihat di masa depan?
Banyak yang akan bergantung pada apa yang kita pelajari tentang dari mana asal paparan PFAS manusia.
Jika paparan sebagian besar dari air minum, ada lebih banyak metode yang berpotensi. Mungkin pada akhirnya dapat dihancurkan di tingkat rumah tangga dengan metode elektro-kimia, tetapi ada juga risiko potensial yang masih harus dipahami, seperti mengubah zat umum seperti klorida menjadi produk sampingan yang lebih beracun.
Tantangan besar remediasi adalah memastikan kita tidak memperburuk masalah dengan melepaskan gas lain atau menciptakan bahan kimia berbahaya. Manusia memiliki sejarah panjang dalam mencoba memecahkan masalah dan memperburuk keadaan. Kulkas adalah contoh yang bagus. Freon, sebuah chlorofluorocarbon, adalah solusi untuk menggantikan amonia beracun dan mudah terbakar di lemari es, tapi kemudian itu menyebabkan penipisan ozon stratosfer. Itu diganti dengan hidrofluorokarbon, yang sekarang berkontribusi pada perubahan iklim.
Jika ada pelajaran yang bisa dipetik, kita perlu memikirkan siklus hidup penuh produk. Berapa lama kita benar-benar membutuhkan bahan kimia untuk bertahan?
Tentang Penulis
A.Daniel Jones, Guru Besar Biokimia, Michigan State University dan Hui Li, Guru Besar Kimia Lingkungan dan Tanah, Michigan State University
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku tentang Lingkungan dari daftar Penjual Terbaik Amazon
"Musim Semi Sunyi"
oleh Rachel Carson
Buku klasik ini adalah tengara dalam sejarah lingkungan hidup, menarik perhatian pada efek berbahaya pestisida dan dampaknya terhadap alam. Karya Carson membantu menginspirasi gerakan lingkungan modern dan tetap relevan hingga saat ini, karena kami terus bergulat dengan tantangan kesehatan lingkungan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Bumi yang Tidak Dapat Dihuni: Kehidupan Setelah Pemanasan"
oleh David Wallace-Wells
Dalam buku ini, David Wallace-Wells memberikan peringatan keras tentang dampak buruk perubahan iklim dan kebutuhan mendesak untuk mengatasi krisis global ini. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan serius tentang masa depan yang kita hadapi jika kita gagal mengambil tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kehidupan Tersembunyi Pohon: Apa yang Mereka Rasakan, Bagaimana Mereka Berkomunikasi? Penemuan dari Dunia Rahasia"
oleh Peter Wohlleben
Dalam buku ini, Peter Wohlleben menjelajahi dunia pohon yang menakjubkan dan perannya dalam ekosistem. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan pengalaman Wohlleben sendiri sebagai rimbawan untuk menawarkan wawasan tentang cara kompleks pohon berinteraksi satu sama lain dan alam.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Rumah Kami Terbakar: Adegan Keluarga dan Planet dalam Krisis"
oleh Greta Thunberg, Svante Thunberg, dan Malena Ernman
Dalam buku ini, aktivis iklim Greta Thunberg dan keluarganya memberikan kisah pribadi tentang perjalanan mereka untuk meningkatkan kesadaran tentang kebutuhan mendesak untuk mengatasi perubahan iklim. Buku ini memberikan kisah yang kuat dan mengharukan tentang tantangan yang kita hadapi dan perlunya tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kepunahan Keenam: Sejarah yang Tidak Wajar"
oleh Elizabeth Kolbert
Dalam buku ini, Elizabeth Kolbert mengeksplorasi kepunahan massal spesies yang sedang berlangsung yang disebabkan oleh aktivitas manusia, dengan memanfaatkan penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan gambaran serius tentang dampak aktivitas manusia terhadap alam. Buku ini menawarkan ajakan bertindak yang menarik untuk melindungi keragaman kehidupan di Bumi.
al
